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土木工程數字化技術范文1
【關鍵詞】創新創業教育；土木工程；專業教材；出版研究
一、大學生創新創業教育基本理念和實踐載體
大學生創新創業教育是一種適應我國經濟社會發展和國家發展戰略，并符合高等教育一般發展規律而產生的教育理念和模式；將創新創業教育融入“三全”育人的全過程，培養更多的創新創業人才，是我國新時代高等教育的一大歷史使命。大學生創新創業教育并非是一種急功近利的精英教育，而是全面覆蓋、全員參與、貫穿于高等教育整個過程的一種素質教育，是素質教育在市場經濟條件下不斷深化發展的時代體現［3-5］。大學生創新創業教育理念具有內在的唯物辯證關系。創新是創業的基礎和前提，創業則是創新的行動和結果，創新創業人才培養是一個全面、系統的過程［6］。大學生創新創業教育，除了要求學生掌握必備的創新創業理論知識，還要求學生具備較高的實踐動手技能，以期培養大學生的創新精神、創業意識與創業能力。大學生創新創業教育理念要轉化為教育實踐，需要依托有效的課程載體，高校課程體系是實現大學生創新創業教育的關鍵因素，而對應的教材編撰與出版則顯得十分重要和緊迫。大學生創新創業教育教材編撰旨在培養學生創新創業意識，激發學生創新創業動力。此外，創新創業教育教材編撰也要側重有較強創新、創業意愿和潛質的學生，旨在提高其基本知識、技巧、技能。大學專業理論教材要與創新創業教育教材有機融合，通過調整專業課程設置，挖掘和充實各類專業課程的創新創業教育資源。大學生創新創業教育教材編撰要涵蓋培養學生創新創業實際運用能力的各類實踐活動課程，要以課題項目、競賽活動、校外參觀拓展為引導，將理論教學與現場實踐相結合，有針對性地加強對大學生創新創業過程的同步指導。
二、高校土木工程專業教材存在的問題
高校土木工程專業主要培養具有扎實的學科基本理論和專業知識，具有解決工程實際問題能力以及團隊溝通合作能力，具有較強創新創業意識的高級工程技術人才。一名合格的土木工程專業人才應具備以下能力：專業基本技能，包括地質勘查技能、工程設計技能、現場施工技能、工程搶險避險技能等;管理能力，包括施工監測檢測、現場監理、項目管理、成本概預算等;創新創業能力，包括施工技能創新意識、檢測技術創新意識、企業創業精神、現場實踐精神等。此外，還要具備良好的團隊協作能力、較強的溝通能力和職業抗壓能力等。實際上，隨著新時代我國土木工程建設的高速發展，施工新材料、新工藝、新技能、新問題不斷涌現，對高校大學生創新創業能力的要求在不斷提高。故此，全國各高校根據土木工程專業人才培養定位和創新創業教育的目標要求，著眼于培養學生的創新創業意識和提高學生的創新創業能力，編寫相關創新創業類教育教材書籍，在傳授土木工程專業知識過程中加強對學生創新創業教育，目前已經取得了一定進展，對提高高等教育質量、促進學生全面發展、推動畢業生創業就業發揮了重要作用。盡管土木工程專業教材在培養學生的創新創業意識和提高學生的創新創業的能力方面取得了一定成就，但也存在一些不容忽視的問題。
1．專業教材知識陳舊，與工程實踐發展脫節
目前，部分土木工程專業教材編撰內容跟不上工程實踐發展腳步，存在內容陳舊落后，缺乏時代特色，更新進展緩慢，缺乏時效性、針對性和方向性等問題，仍停留在以基礎理論研究為重點的基礎上，忽視了土木工程學科創新創業教育理念的要求。實際上，我國土木工程建設日新月異，施工新材料、新工藝、新技能、新手段不斷涌現，專業教材的編撰和出版應緊扣實踐發展脈搏，實時體現最新技術水平。故對于實踐性較強的土木工程專業學科，在專業教材的編撰過程中一定要正視基礎理論和實踐發展脫節的問題，積極尋找破題決策，否則大學生在課堂上學到的知識就不能有效地與實際工作對接，不能較快適應施工新環境，更不能安全有效地完成國家基礎設施建設重任。
2．專業教材偏重理論，與實驗操作技能脫節
目前，土木工程專業學科教材主要包括理論力學、材料力學、結構力學、流體力學、土力學、土木工程材料、混凝土結構與鋼結構、房屋結構、橋梁工程、地下結構、道路勘測設計、路基路面結構、施工技術與管理等，上述教材大部分是講解基礎設計計算和施工理論，而涉及相關實驗實踐操作的教材還較為缺乏。例如，土木工程材料課程是一門實踐性較強的課程，除了理論知識教材，還應配套實驗操作教材。而實驗操作教材編撰內容一般包括15個實驗，實驗內容涉及土木工程材料性能的一些基本測試，實驗類別涉及驗證性實驗、設計性實驗等。實際上，通過實驗實踐操作教材的學習，可以培養大學生動手操作能力、技能創新思維和創新能力，架起基礎理論與工程實踐現場的內在聯系，加快培養具有創新創業意識的高級工程技術人才。
3．專業教材出版傳統，與數字時展脫節
土木工程專業學科分支較廣，包括房建工程、鐵路工程、道路工程、機場工程、橋梁工程、隧道及地下工程、給排水工程、城市供熱供燃氣工程、港口工程、水利工程等子學科。土木工程專業學科內容繁雜，課內學時有限，專業教材如若僅僅采用傳統紙質出版模式很難達到既定的教學目標，也無法滿足高校大學生創新創業能力的要求。而且，土木工程專業學科與工程實踐結合緊密，傳統紙質出版模式不能全面反映工程材料的外觀形貌、施工過程進展狀況、施工工藝模擬等。因此，如何把土木工程專業知識內容生動、有效地傳授給學生成為首要解決的問題，而充分利用新時代數字技術，制作以圖片、影片、聲音等多形式表達的多媒體專業教材是一條非常重要的解決途徑，也可以充分體現高校創新創業教育的目標要求。
三、基于創新創業教育理念的土木工程專業教材編撰
目前，全國各大高校都在大力宣傳加強高校創新創業教育的必要性、緊迫性、重要性，從而使創新創業成為管理者辦學、教師教學、學生求學的理性認知與自覺行動。作為行動落實的先頭兵，土木工程專業教材編撰和出版需要著重體現創新創業的教育理念。具體來講，土木工程專業教材的編寫應該更加注重與時俱進特點、工程實踐實用性特點、數字時代趣味性特點、跨學科跨行業特點等。教材編寫要滿足學習者的知識需求，并以讓學習者高效掌握施工技術為目的，大力提倡技能創新思維，以適應高素質創新創業人才培養為根本宗旨的創新創業理念［7］。
1．專業教材內容要與時俱進，體現創新技能
我國土木工程近40年來發展迅速，施工技術日新月異，施工材料層出不窮，但新的發展變化沒能及時編入教材，致使理論知識和現場實踐相脫節。土木工程專業教材編撰應該與時俱進，體現該專業的創新技能和方法。如近年出現的BIM建筑信息模型技術已在行業設計院得到較大范圍應用，然而，高校相關專業教材還非常匱乏，致使大學生就業擇業選擇受到限制，學生畢業后還要花費大量時間去實踐熟悉。信息化智能化設計、施工及管理是土木工程專業近年來的發展趨勢，相關專業教材的編撰應該瞄準這一方向開展，從而踐行高校創新創業的教育理念。作為代表的BIM技術就是以計算機技術為基礎，結合整個施工工程各種項目信息，構建三維可視的建筑信息模型，從勘查到設計、施工、運維，在工程全生命周期中發揮其相應作用［8］。BIM建筑信息模型本身具有可視化、模擬性、優化性、協調性、可出圖性五大優點。實際上，將BIM三維可視化技術引入土木工程中，可以在可視化施工模擬、設計方案優化、碰撞檢查、多方協同工作等多方面充分發揮其優勢，在保證施工工程質量安全的同時，顯著提高土木工程方案設計變更和現場實施的效率。故作為新技術新技能的代表，BIM等信息智能化技術應該作為大學生創新創業能力的訓練方向編入相關教材中。
2．專業教材出版要多樣化，體現數字時代趣味性
隨著智能手機、平板電腦等的普及，大學生上網更加方便，自媒體也發揮越來越大的作用，有聲有動圖的專業教材可以通過微博、微信等新媒體平臺發揮作用。然而，目前土木工程專業教材一般采用紙質傳統出版模式，限制了讀者的閱讀體驗，降低了對90后、00后大學生的吸引力。此外，紙質傳統出版模式也無法讓大學生獲得土木工程施工的直觀感受，無法讓大學生深入了解施工相互作用力學機理演化過程，從而弱化了對土木工程相關基礎理論的展現。專業教材的數字化出版，或在紙質專業教材中添加二維碼掃描等形式加入影音和圖片等內容，不僅可以增強閱讀趣味性，加深對專業知識的講解，還大大體現了創新創業的教育理念。實際上，通過數字化智能化形式出版土木工程專業教材，還可以提供以“學生為中心”的個性化服務。傳統教材面向學生整體，很難針對學生個體提供服務。而互聯網技術的快速發展，為教學內容的表達和學生個性化的自主學習提供了多種手段：二維碼掃描技術、虛擬仿真現實技術、互聯網教學平臺應用，使傳統紙質教材成為可連接各種教學素材的載體。此外，在線課程、慕課、云服務平臺，進一步豐富了紙質出版物的展現方式。故將數字化、智能化出版技術融入高校創新創業人才培養的各個環節，可以有效整合既有教育資源，豐富傳統教學手段，拓展大學生傳統學習手段。同時，數字化、智能化出版技術還可以在一定授權條件下收集、整理、分析相關數據，為大學生提供個性化學習方案和實踐內容。
土木工程數字化技術范文2
關鍵詞：土木工程；信息化建設
中圖分類號：E271文獻標識碼： A
引言：為盡量保證土木工程施工技術、手段的合理、科學，我們需要運用自動化技術、通信技術以及包括計算機技術在內的信息技術，改造、提升傳統土木工程施工所使用的施工手段和工藝，運用互聯網，我們能夠實現土木工程信息的共享和在線交流，讓技術人員能夠隨時隨地共同商討問題的解決方法，以促進土木工程施工效率、經濟效益和社會效益的而提升，西方發達國家在此領域已經取得了優異成績，但是由于信息化建設在我國發展時間尚短，因此，我們需要更多的努力以加強土木工程的信息化建設。
1、當前土木工程信息化現狀分析
土木工程信息化在我國發展三十年有余，積累了一定經驗，在發展過程中取得了良好的成績，有一部分使用的土木工程建設技術和完備的理論體系，但是，由于近年來我國土木工程行業發展速度較快，信息化科研速度無法滿足需求，我國當前土木工程信息化仍然存在一定問題，例如很多管理系統使用的都是局域網而不是互聯網，雖然這樣能夠實現部門內部的良好溝通，但是無法和其他部門的人員進行信息交流，這也是阻礙土木工程信息化建設的因素之一，下面從若干領域簡單分析當前土木工程信息化存在的問題。
1.2巖土工程
西方發達國家普遍運用GIS技術進行地質勘查系統建設，但是在我國，只有少數經濟水平較高的大城市有能力運用GIS技術，并且還存在諸多問題和缺陷，例如不合理的數據存儲機制、不夠全面的數據庫系統等，由于我國的巖土工程信息化建設發展時間不長，巖土工程信息系統中仍不能較好的集成專家數據庫，因而不能得以廣泛應用。我們仍然只能在小范圍數據采集工作中運用數字化數據采集技術，因為目前的數據采集方式仍然以有線通信為主，依靠服務終端和傳感器，因而不適合大范圍數據采集工作，再者，我國的土木工程建設情況和國外有很大不同，因而我們無法使用國外開發的軟件。
1.2結構工程
在結構工程領域，結構健康監測發展時間尚短，國外專家學者已經針對損傷檢測、傳感器技術等進行了大量研究，取得了多項成果，但是這些成果要應用于實際建設中卻存在很大困難；再者，國外普遍運用單一監測系統進行橋梁健康監測，和我國的監測系統相比，國外監測系統缺少橋梁狀態反饋機制和綜合評估記住，因此結構狀態評估存在較大的主觀性，也就是說監測人員的主管意見對評估結果有較大影響，造成結果不科學、不準確等問題。
1.3建筑工程
在建筑工程領域，信息化建設主要體現在管理方面，但是建筑企業信息化建設發展時間不長，企業管理人員、技術人員對如何有效利用信息化資源不甚了解，并且建筑工程信息化管理系統大多為封閉式的，我國的建筑工程項目是按照設計、施工、維護等分層、分階段開發和建設的，各個階段、項目之間缺乏信息交流與溝通，項目施工單位和政府部門也缺少交流與信息共享，外部管理和內部管理相互孤立，造成嚴重的資源浪費和數據冗余。
1.4環境工程
環境工程是我國當前的發展重點，雖然信息化建設在環境工程領域取得了一定成績，但是和發達國家相比仍然難望其項背，我國沒有豐富的環境工程數據資源，基層專業人員大多數都沒有計算機，而計算機又是信息化建設所不可或缺的，雖然有分類環境資源數據庫，但是類別分散，無法進行集成管理，同時，也缺乏完善的資源共享機制，例如荷蘭早在十幾年前就完成了地籍數字化，這些資料、數據都可以供用戶下載使用和參考，但是我國仍然缺乏高質量的信息服務。再者，我國沒有有效、實用的空間分析方法，雖然我們可以使用GIS技術綜合分析環境資源信息，但是需要深入研究專業領域，經過分析規律總結結論得到，因為缺少分析方法，所以GIS技術在我國使用不夠普遍。
1.5交通工程
交通工程信息化主要體現在智能交通領域方面，但是我國的智能交通不夠成熟，在智能交通管理方面已經應用了信息化技術，但是缺少高水平的智能交通服務，而未來交通工程信息化的核心內容是智能化交通服務，隨著信息化技術的不斷發展、信息設備的不斷革新，交通工程信息化勢必會更加科學完善。
2、土木工程信息化建設分析
下面將從若干方面，分析加強土木工程信息化建設的具體策略和優勢。
2.1設計信息化
近年來信息化和數字化技術的飛速發展，也帶動了土木工程信息化程度的進一步提高，主要體現在諸如混凝土和鋼材等建筑材料性能大幅增加，可靠性、耐久性、剛度和強度都有極大改善，我國的科研單位也在不斷研究復合材料和合成材料，使得當前土木工程建設可以有更多的材料選擇，同時相對于傳統材料，新型材料的性能更好，強度更高并且密度更小，從前難以實現的工程結構，現在使用新型材料都能夠實現。運用計算機，我們能夠精準、高效率的對數據進行整理和分析，舉例來說，我們可以使用CAD軟件繪制工程設計圖，相對于傳統人工繪制，大大的提高了效率和準確度；又如我們可以利用結構力學知識和有限元分析方法，更加精準的計算結構變形和受力情況，有效簡化了設計工作。
2.2施工信息化
這也是土木工程信息化建設的關鍵部分，目前在土木工程中運用較多的是自動化控制系統，有些難度較大的施工項目，單單依靠傳統控制方法很難實現，而利用自動化控制系統就能夠安全、高效的完成，例如混凝土預拌中自動控制上料、控制橋梁懸索受力、焊接施工中溫度和壓力的控制、觀測建筑物沉降、采集建筑物數據以及建筑物爆破等，還可以使用計算機技術模擬建筑三維空間管線布局，運用信息化技術，勢必會讓施工技術和設計技術產生大幅度革新，并且隨著信息化技術的發展，施工范圍會愈加廣泛，對建筑工業化也大有裨益。
2.3管理信息化
我們無法只利用信息化技術進行土木工程建設，還需要和其他技術有機的結合起來，土木工程建設涉及到很多方面的內容，例如管線安裝、房屋建設、裝修裝飾、勘察設計、鋼結構加工等等，這些內容比較分散，因而我們需要監理有效的管理機制來保證各項工作有序健康的運行。我們可以利用信息化技術建立信息管理系統，對土木工程行業的現狀進行統計和分析，制定科學合理的發展戰略。信息全球化趨勢愈加明顯，現在，各國市場能夠運用信息化技術進行資源共享和交流，為土木工程管理提供戰略化、科學化的依據。
2.4招投標信息化
運用網絡技術搭建招投標業務平臺，綜合內網和外網兩種網絡，進行招投標文件的申請和審核工作，運用計算機進行招投標文件的模擬評分。
結束語
綜上，首先分析了土木工程信息化現狀，然后介紹了加強土木工程信息化建設的具體措施。
參考文獻
[1]馮劍.土木工程信息化建設探究[J].江西建材.2014,(07):292.
土木工程數字化技術范文3
［關鍵詞]：土木工程測量；測繪科技；地形測圖；數字測圖；課程改革
中圖分類號： S969 文獻標識碼： A
一、引言
隨著現代科學技術的迅猛發展，測量技術也有了長足的進步，各種測量新儀器、新技術的不斷推出，使得測繪行業進入了一個嶄新的數字測繪年代。數字地形測圖與傳統的模擬法測圖相比具有自動化、數字化和高精度的優勢。高校是培養具有新技術、新理論、新方法的測繪人才的搖籃，因此對于土木工程測量課程的教學模式應由傳統的模擬法測圖向數字化地形測圖方式過渡。但由于教學觀念落后，教材陳舊，實驗設備匱乏等因素的影響，當前大部分高校的地形測圖教學和實習還是以模擬法測圖為主，數字地形測圖的教學沒有得到應有的實踐，造成教學與實踐和應用的嚴重脫節，學生畢業后對工作顯得無所適從，有的新技術、新儀器甚至聞所未聞、見所未見。本人就近幾年大比例尺測圖教學和實踐中存在的問題，對如何做好土木工程測量課程的教學和實踐做了一些思考，旨在使教學更好地適應日新月異的測繪科技的進步和用人單位的需求。
二、現狀與發展要求
1、現狀
首先，一些高校實驗設備陳舊、實習手段落后，無法跟上地形測圖發展的需要。目前大部分高校由于教學經費有限，投入到教學設備上的部分就能少則少，導致實驗和實習設備無法更新，或者更新速度不能跟上發展要求，于是學生實習只能以傳統的測量儀器為主，一些新技術、新方法難以應用；其次，缺乏具有專業特色的新教材，目前該課程所使用的教材仍然是以講述傳統的測量儀器和方法為主，一些新儀器、新方法只是簡單的介紹，讓學生了解即可；再次，教師缺乏創新意識以及缺乏符合測繪市場要求的培養方案。
2、發展要求
目前發達國家已基本建立了數字地圖生產體系，城市基礎信息(圖形/屬性)的數字化及其在Internet網絡上的有效傳輸取代了傳統的紙圖、文檔和手工作業方式。在網絡上可以完成對各類基礎信息的檢索、查詢和空間分析。數字地圖與數字化技術已經構成了發達國家建立“國家空間數據基礎設施(NSDI)”的重要技術支撐之一。
根據目前發達國家的數字地圖發展現狀，導致測繪市場對人才的需求發生了根本變化，這也就對專業教育提出了新的要求，使土木工程測量課程教學改革勢在必行。土木工程測量課程是一門重要專業基礎課，對豐富學生的測繪理論知識和培養學生測繪方面的能力起著非常重要的作用。正是隨著目前科學技術的不斷進步，測繪新儀器、新技術、新方法的推廣應用，使測繪學從理論到實踐發生了根本性變化，高校教師必須把轉變教育思想，更新教育觀念，深化教學改革，提高教學質量作為基本指導思想，積極把握測繪市場的發展動態，深人開展教學體制和方法的改革，根據學科發展的需要制定切合實際的人才培養方案，以適應新世紀高等教育和科技發展的要求。因此，土木工程測量課程的教學改革，必須以傳統的測繪理論為指導，以現代測繪技術為手段，來滿足新時期地形測圖的需要。
三、改革的思路與方法
1、構建科學合理的課程體系
在教學改革中，只有在不斷優化課程體系的前提下，才有可靠的專業建設，學科領域才能真正得到發展。土木工程測量課程應打破舊的課程體系中課程內容多而雜，教材內容陳舊，時間內容少，教學方法和教學手段落后的現狀，以適應專業需要的人才培養為目標，以技術培養為主線，構建起課程的知識、能力和素質結構。知識結構應從土木工程測量的具體應用出發，以測定和測設作為教學的切如點和核心，將新儀器、新技術、新方法納入到測量教學中，闡述其測量的基本理論和基本原理，加強實踐聯系，強調其綜合運用技術和應用能力，發揮舉一反三、觸類旁通功能；注重測量技術原理，方法的邏輯關系，連續關系和互補關系。能力結構強調測量知識在測繪工程中的實際運用能力和應對能力，通過實踐將所學的測量知識轉化為應用能力。
2、及時修改教學大綱
教學大綱是決定課程教學內容的根本，沒有完善合理的教學大綱，就難以培養出滿足人才市場需求的學生，因此教學大綱應隨著學科的發展、專業的調整及時修改。修訂后的教學大綱應圍繞當代專業特點和對學生培養目標，改變過去一些不合理的培養模式，適當降低對測繪基礎理論的要求，刪減一些過時的理論和測繪方法，減少一些陳舊儀器的實踐課時。重點對數字地形測量所用的新儀器、新技術、新方法等內容進行補充。
3、精選教材，更新教學內容，突出重點
目前測量工程已逐步發展成為將測繪、計算機、光電子、3S乃至5S（即在3S技術的基礎上加入DPS數字攝影測量系統和ES專家系統）等技術運用其中的新學科。測繪科學和各項工程建設相互融合，教學信息和教學內容大量增加。要想使學生掌握最新的數字地形測圖理論與方法，在教材和課程教學內容上就要緊跟科技的進步，以適應現代測量技術的發展和市場對人才的需要，擺脫因教材陳舊，走不出應試教育的模式。同時還必須滿足專業教學時數的要求，在課程內容增多課時相對減少的情況下，應精選課程內容，突出“少而精”的原則，構建“以測繪基本理論知識為重點，以現代測量技術為手段，以最新測繪科技成果為主線，以滿足工程測量需要為目的的教學模式，突出教學重點和課程的特色，以適應現代測量技術的發展和市場經濟對人才的需求。
4、注重教師知識的更新和實踐能力的提高
教師是學生學習的指導者和引路人，教師自身專業水平的高低和新舊，直接影響到學生的學習效果。隨著測繪理論的不斷完善，測量儀器、設備的推陳出新要求教師要及時了解測繪理論的新動態，學習新技術，掌握新方法，知識儲備和知識結構也要及時更新與調整。作為教師，首先應積極參與科研活動，提高自身的專業素質：經常閱讀有關文獻，了解和關注國內外研究動態；經常到工程建設單位承擔一定的工程任務，使測量教學、科研和生產緊密結合在一起，以提高自身的實踐能力，促進業務水平的不斷提高。其次，高等院校應重視教師的培養，創造條件使教師有繼續學習的機會。
5、加強教學方法的創新，注重學生動手能力的培養
充分利用現有教具，使復雜內容簡單化，抽象問題具體化，使教學直觀易懂。充分利用現代網絡和多媒體教學手段，將實踐性強、技能訓練要求高、難以掌握的內容，通過電化教學，直觀地表達出來。
地形測圖是一門重實踐、重技術的專業課，在強調理論教育的同時，更應該重視學生知識運用能力的培養。地形測圖不是一門孤立的專業課，把地形測圖課程所學的知識與其他的相關課程結合起來，使其在其他相關課程中得到充分運用，才能達到地形測圖教學大綱所要求的效果。
四、結束語
土木工程測量課程教學改革十分重要，也非常迫切。通過對土木工程測量課程的教學改革，能有效地推動測繪工程專業的專業建設。學生通過該課程的學習，在測繪基礎理論和專業技能方面得到了全面的鍛煉和提高，具備了較強的地形測圖意識，能較好地滿足后續專業課學習和日后工作的需要。而教學改革是一項長期而艱巨的任務，面對新形勢，新要求，教師只有通過艱苦的努力，不斷更新觀念，開拓創新，制定切實可行的改革計劃，才能從根本上保證土木工程測量課程的教學質量，才能培養出適應測繪新時代需要的綜合型技術人才。
[參 考 文 獻]
[1]楊德麟等.大比例尺地形測圖的原理方法與應用[M]. 北京 :清華大學出版社
[2]程新文.測量與工程測量[M].北京:中國地質大學出版社
[3]張正祿.工程測量學的發展現狀和趨勢[J].武漢測繪科技大學報.1999,(增刊)
[4]馮仲科.21世紀測繪教師的十大素質[J].測繪通報.2000,(1):41-42
土木工程數字化技術范文4
關鍵詞：土木工程；現狀；未來發展
中圖分類號：TU198文獻標識碼： A
前言
從我國實行改革開放以來，我國的高層建筑發展速度較快，高層建筑不僅僅在數量上得到了提升，并且對于施工的質量和施工的技術水平也得到了一定的提升。本文主要結合目前土木工程建設的實際情況，分析了當前土木工程的發展現狀，并且結合當前的現狀分析了土木工程未來的發展趨勢。
1、土木工程的現狀
我國就世界范圍來講，是公認的人口大國，因土地資源有限，我國土木工程建設方面一定會利用空間資源來填充資源上的不足。因此，在我國土木工程建設的過程中會采用高層建筑的模式去滿足居住之需要。根據有關數據顯示，我國的高層建筑達到20層以上的已經有10000多棟，100米以上的已經超過500多棟，200米以上的已經超過50多棟。我國在高層建筑快速發展的同時，對于交通建設方面也沒有停歇。據統計，至2007年底，我國的高速公路總長已達到53600公里，截止到2010年，我國高速公路的總長度已經位居世界第一位。其次，對于我國的橋梁建設方面，同樣也取得的矚目的成就，在世界橋梁跨徑長度排行榜上，我國就占據8席。通過以上種種數據顯示，我國的土木工程建設呈飛速發展狀態，取得了許多令人矚目的成就，這些成就的取得是和我國大力支持土木工程建設是分不開的，這些數據的產生不但說明了我國國力的雄厚，更說明了我國已經掌握了世界先進的土木工程建設的技術。在世界經濟高度膨脹的今天，我國會在世界經濟發展的道路上走的越來越穩，逐步使我國成為世界上的經濟強國。
2.土木工程未來的發展趨勢
隨著社會的不斷發展，其社會的各個方面的發展方向和進程也在不斷的調整，不斷的完善。當然，土木工程作為我國經濟建設的過程中必不可少的一部分，應該適應當前的時代的發展趨勢。更高更長遠的發展是土木工程在發展過程中的引導，是當前根據發展的情況總結出來結合國情的具體情況。信息化的社會已經來臨，它伴隨著科技的更大進步，國家的各個行業，例如航空航天、電子高科等等都己經有了長足的發展動力，當然，人口的進一步增加，環境面臨的危機逐漸嚴重，土木工程的更好的轉型可以有效保證人們生活。綜上，未來土木工程的轉變應該會表現為以下幾個方面:
2.1、建筑類型多種多樣
建筑類型受到很多方面的制約，包括建筑材料等等.隨著科技的發展，建筑材料的進一步改良和豐富，為土木工程提供了更多的可以實現的建筑的類型。建筑類型的多樣化是解決當前環境問題，人口與土地矛盾問題的重要突破口，另外，新型的建筑類型可以從能源上解決目前面臨的能源危機，還可以滿足更多的人對于各種公共活動的需要，這樣的未來建筑是未來發展的必然趨勢。隨著各種建筑的出現，也給土木工程提供了建筑參考資料，像網架結構和大跨度建筑的出現就為未來的建筑類型提供了一個新的發展方向。
2.2、向高空延伸
根據相關資料現實，目前哈利法塔是目前最高的人工建筑，它以828米的絕對高度領先于508米的臺北“101”大樓、492米的上海環球金融中心、452米的馬來西亞雙子樓，被人稱為“一座垂直而立的城市”，作為世界上最高的人工建筑，其承載能力是十分巨大的。這將是未來土木工程建筑領域發展的趨勢，高空的距離是無限的，因此，只要技術允許的條件下，建筑物不斷向高空發展是切實可行的一種策略。這種高層建筑可以集工作、休閑、娛樂、商業、購物等一系列功能，這就大大節約了土地資源，為城市的發展節省了土地。而我國在此方面的展望是，在上海附近擬建一棟高達1250m的仿生大廈，居民可以達到十萬人左右，這將是我國土木工程建筑史的一塊里程碑，將在世界人工建筑領域中堪稱奇跡。
2.3、道路交通快速化
城市的現代化發展和社會經濟的快速發展對于道路交通系統的要求更加高，要求其必須要快速高效，而現代化的土木工程的技術的發展可以更好的服務于道路交通建設。通過新型的施工技術和施工工藝從而推動公路和鐵路等交通行業的快速發展。
2.4、城市建設立體化
人口大量涌入城市，使得城市的人口逐漸增多膨脹，很容易造成人口擁擠和城市用地短缺的現象。這就必須要使用現代化的土木工程技術來實現對城市建設的立體化，推動多層和高層建筑的全面發展?？偟膩碚f，在信息化和科技不斷發展的時代之下，對于土木工程來說，其發展不僅僅只是局限于建筑物本身的安全性和經濟效益，更需要考慮的就是建筑物給居民帶來的便利，使得建筑物變得更加智能化。
2.5、高性能材料的廣泛應用
高強性能、良好的塑性都是鋼材發展的方向，目前許多先進國家都已經提高其屈服點，并且將其作為鋼材的規范，對于高強度鋼材的合理利用是未來土木工程發展的一個重要趨勢。高性能材料的開發利用以及各種材料的特性如何充分發揮，都需要采用復合技術以及多種特殊功能的復合材料。地方材料的充分利用、天然資源的合理保護，大量使用工業廢渣作為土木工程材料都是對于生態環境的一種有效保護措施。更加節能環保的生產技術被應用到建筑工程中來，各種對于人體有害的材料與顏料的使用率逐漸降低，產品可以不斷的進行循環與利用，減輕污染。
2.6、建筑工業化
當前環境問題是一個全球矚目的熱點問題，而土木工程與環境工程也逐漸融為一體。城市綜合征、海水污染、水平線上升、沙漠化等都是與人類生存息息相關的話題，并且都與土木工程有著重要聯系。當前開發資源、民用建筑等人為作用的影響都會產生大量的耕地被破壞，人均占有土地的減少，許多工程建成以后都會對環境產生重大影響，為了有效的控制土木工程對人類生存環境的干擾，建筑也機械化的進程大大加快了步伐，在重點工程建設中建筑工業化已經成為不可逆轉的趨勢。標準化與多樣化是當前建筑產品的一個重要趨勢，為了適應社會化大生產方式，采用更加專業、聯合的施工組織形式，推進新技術、新材料的應用，推廣新工藝的實施。
結束語
綜上所述中可以看出，土木工程是一門綜合性和技術性較強的學科，它的發展已經成為了人們生活和社會的過程中最重要的組成部分。對于土木工程的現狀和未來的發展趨勢來說，我們不僅僅只是滿足當前階段的發展和取得的成就。作為新時代的土木工程建筑人員，應該放長遠的目光，結合現狀，不斷的進行創新，全面致力于發展新型的建筑施工技術、方法和施工理念，將先進的理論和實踐相互結合，實現土木工程最大的突破。
參考文獻
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土木工程數字化技術范文5
關鍵詞：職業教育；多媒體；全數字； 教學方法；土木工程
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）24-5522-02
1 概述
隨著計算機技術的飛速發展，新的教學方法也隨之出現。國內職業教育起步較晚，其教學模式亟需根據職業教育的特點和當今社會新需求進行改革和創新。一方面，中職學生理論基礎相對薄弱，對于理論學習等缺乏耐心，容易對枯燥灌輸式教學方法失去興趣，影響知識的吸收。另一方面，中職教育的目標是培養實踐性人才，是以培養就業技能為導向的。鑒于這兩個方面考慮，筆者結合教學中的經驗，提出一種全面使用多媒體的全數字化教學方法，該方法充分利用計算機多媒體技術成果，結合課程特點，制定新的教學方案開展全數字化的課堂教學，取得了良好的效果。下面以職業學校土木工程專業的教學實驗為例，對其實施過程以及對該教學模式的一點心得和體會進行說明和芻議。
2 多媒體全數字化教學方法的實施過程
土木工程施工是一門實踐性很強的學科，非常重視對學生動手能力的培養?？紤]中職學生往往知識基礎較差，自制力不強，但是其普遍對有興趣的事物接受較快，因此引入多種現代教學手段，實習、觀摩、課程設計、電子教案、視頻、三維教學等立體化的教學手段幫助學生理解，促進實踐及認知的進度和程度。其中，最重要的一環在于課堂上的教學，為了提高教學質量，促進學生認知水平，在課堂上全面展開數字化教學模式。其主要舉措如下：
2.1 電子教案互動教學
這種方式已經在各院校中普遍使用，該方式免去了教師板書過程中所消耗的時間，提高了教學效率，最重要的通過圖表、不同文字色彩、表現形式展現等方式，能形象直觀地展示教學內容，提高學生學習興趣和積極性，讓學生容易接受，便于與學生互動。
2.2 復雜施工操作的多媒體放映
以工程施工中模板工程的施工工藝來說，模板種類多，工藝步驟復雜，書本中十幾頁的文字介紹和工程術語加上只是二維的一些示意圖，學生沒有施工現場感，在理論學習時缺乏感性認識只能死記硬背，很難讓學生能夠對其很好地掌握。因此，在課前前往施工工地現場拍攝工藝過程，讓學生在課堂上通過觀看多媒體視頻的方式對其分類和基本工藝操作流程首先有個直觀和感性的認識，這樣后期的現場實訓會達到事半功倍的效果。不僅僅在模板施工中，對于很多現場操作性強，過程復雜、種類繁多的工程內容均可以通過這種方式進行教學，在視頻中加上一些旁白以及適當的理論介紹，可以取得良好的教學效果。另外，對于大型機械如各種挖土機、泵送混凝土系統等，操作起來非常復雜，現場環境惡劣不宜進行實際訓練，可以通過視頻教學的方式，讓學生對其工作原理、重點注意環節等進行學習。
2.3 工程知識的數字化演示與虛擬現實
在一些課程如土木工程機械以及土方工程中，當缺乏現場視頻時，制作專門的flash演示動畫，對操作過程以及工程機械部件等進行演示教學，同時制作初步的虛擬現實教學動畫，讓學生能夠進行進入模擬操作環境對工程機械以及一些施工操作進行模擬操作，不僅能夠提高學生學習興趣，而且具有節約教學成本，避免現場操作危險等諸多優點。
2.4 基于局域網的數字化交互
在土木工程專業中的建筑CAD以及建筑結構計算等課程中，會涉及到大量的人機交互。建筑CAD教學中學生的大部分工作都需要在電腦上實訓完成，通過訂購相應的教學軟件插件，可以在之前設定一些預定的繪制任務，學生完成任務后會對其操作時間、順序以及快捷鍵使用等進行評價和建議，與學生增加互動，讓學生能及時檢驗學習成果，鞏固教學成果，提高學習成效。另外，在建筑結構計算等課程中，由于涉及到大量的計算以及設計工作，可以通過開發一些簡易的知識數據庫，讓學生根據預先給定的設計輸入條件，根據學過的理論知識和設計準則選擇截面尺寸、材料、配筋量等，然后專家數據庫會對其進行判斷設計是否合理，并給出最優的設計建議等。不僅如此，學生還能夠通過專業的結構仿真軟件對一些結構進行仿真分析，形象直觀地對分析和設計進行評價和改進。
2.5 基于網絡環境的課程學習
網絡環境下的課程學習主要包括課前網上資料搜集、自主學習，課后網上作業完成、論壇師生討論互動等內容。該部分內容在教學中正在逐步推廣，網絡資源豐富，學生通過網絡環境學習可以拓展專業視野，形成學生之間互相幫助，師生之間加強交流的良好局面。
3 該教學方法特點以及對實施條件
該教學方法的創新點主要體現在以下兩點：
3.1 全面利用現代化科技手段，極大發揮數字化教學優勢
根據課程特點和現有教學條件，充分利用現代教學手段，在教學過程中運用工程視頻、電子教案授課、虛擬現實操作、人機交互、仿真模擬等全方位方法，最終使得技能知識對于學生是一個立體的再現，而不是沒有感性認識的枯燥理論和死記硬背的操作規程及注意事項。
3.2 瞄準職業教育目標，以學生為主體
教學方法針對中職應用型人才的培養目標，所有教學環節圍繞實際操作能力展開，強調案例教學、實務操作、真實環境模擬等。教學方法充分強調學生在教學中的主體地位，一方面學生可以自主把握學習過程，在多媒體教學環境中，學生可以一邊學習一邊進行體會和自主實踐提高，教師只需要給予指導和啟發即可，另一方面在課堂教學環節，教學內容也是圍繞學生的關注點進行教授和制定，充分體現學生的主體性。
該教學方法的實施對學校的軟硬件設施以及教師的綜合素質要求均很高。
學校要整合資源，有效配置多媒體軟硬件資源，這是新的教學模式得以展開的基礎，其中多媒體學習以及實訓基地的建設尤為重要，在校內建立基本的操作技能中心如工程施工實訓室，建立工程技術實訓中心如工程制圖實訓室，在校外建立實習基地，是推行新的教學方法的重要先決條件。學校應當鼓勵教材的多媒體化創新和修改，加強宣傳，制定政策，使得部分老師和學生從意識上改變數字化教學方法“徒有其表”的想法。同時在某些班級進行新教學模式的試點，對其進行逐步推廣。
新的教學模式實際上對教師的要求非常之高。首先需要教師具有創新意識，只有具有創新意識并將觀念與理論應用于教學中，才能不斷探索和運用新的教學方法，最終達到培養社會需求人才的目的。除了具有創新意識，教師要敢于對教材批判繼承、敢于利用現代化教學進行改革創新。最后教師本身必須具備很好的計算機基礎，能夠熟練掌握并運用現代化的多媒體技術，正確地使用并推動全數字化的教學方法。
參考文獻：
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土木工程數字化技術范文6
關鍵詞：土木工程；信息技術；發展趨勢；探討
土木工程不單單是一種科目，也是一種技術，它的發展和演變體現了人類社會的轉變歷程。目前，信息技術在各領域的運用已開始向著普及的方向發展，電腦技術、網絡技術和信息技術等高精尖端技術更是贏來了發展的黃金時期，從而改變了世界的面貌。而這部分信息技術和其它尖端技術在土木工程中的運用，有著極其顯著的功效。透過電腦、通訊和人工智能技術等等對土木工程的建筑方式和建筑技術進行改善，能夠最優配置建筑資源；保障建筑的質量，并減少建筑投資的成本，提升土木工程的建筑質量。同時，將信息技術與土木工程物流管控、電商等進行結合，能夠提高土木工程的管控質量，為建筑企業創造新的利潤增長點。所以，對其展開研究有著巨大的現實意義。
一、土木工程信息化
帶有時代特征的電子技術以及信息技術對傳統的技術是一種顛覆，特別是對土木工程來說，對其進行信息化建設是土木工程近年來著重研究的焦點和重點。土木工程是建設各種建筑的科技的總稱。土木工程誕生的實質意義，就是保障建筑施工的質量以及安全，保障整體建筑能夠承受來自自然或人力的壓力。
土木工程的信息化可以形成技術創新，這也是土木工程化解技術困境的方式之一，也能幫助土建公司走出困境。而要想實現以上愿景，除了創新工作方法和理念外，還應對信息技術作深入、全面的了解。
土木工程信息化實際上是指以電腦和網絡為基礎，牽涉到通用分組無線服務技術、地理信息系統技術、遙感技術等衛星定位技術；計算機輔助設計技術、CACM、產品數據管理技術、企業資源計劃等制圖技術和辦公自動化等電商技術。
土木工程信息化的終極目標是在土木工程建設時期，通過策劃、勘探、設計、動工和管控，使其與信息技術相結合。它有以下幾個內容：
（一）土木工程的實際勘探與規劃
在土木工程的設計、勘探以及制圖時，能夠融合地理信息系統優化等衛星定位技能對工程實施現場勘探，協助技術專家對土木工程進行改造。
（二）工程設計的擬真與優化
土木工程在建筑構造的設計和解析上應充分利用電腦技術，透過擬真解析對建筑構造進行優化。與此同時，應實施強度估測、構造查驗以及通過荷載產生的彎矩、剪力計算來算出所需鋼筋的數量，并明確直徑。
（三）土木工程的管控
信息技術不但能對工程設計和計算給予強有力的支撐，對建筑管理來說，也有著極大的助益。在土木工程的建設上，透過信息技術對建設項目進行編排、管控以及物流監督和管理都是可行的。
目前，地理信息系統技術等軟件技術不但有著較強的可操作性，而且在工程運轉的環境上，也符合土木工程的實際狀況。這部分高新技術在提升工程設計質量上有著不小的作用，并能減短施工周期、減少工程造價以及創造性的開展建筑工作，其功能和作用不容小覷。
二、土木工程信息技術的發展態勢
土木工程信息技術匯集了當代工程學科、商管和企管等多個領域的優勢，是高精尖端、繁雜無比的技術。而隨著網絡技術的逐漸普及，土木工程信息技術正在向集約化、互聯網化以及人工智能化的模式過渡。對未來土木工程信息技術的發展態勢，筆者總結出下面的內容：
（一）三維交叉技術以及擬真技術
三維交叉技術是指在電腦中打造商品的三維模具，之后透過交叉設計軟件預設交叉流程，使客戶能透過滑鼠等交叉設施進行人機交叉的新型技術。
透過三維交叉技術能使工程技術專家對建筑的構造有更深層次的印象，對于細微末節的處置也十分“給力”。
擬真技術就是指將物理資源轉化為理論上能夠管控的資源，以突破物理構造的局限。在土木工程的圖像解析上，利用擬真技術能夠有效提升圖像處置的質量。
（二）土木工程數據庫以及管控體系
伴隨信息技術深入土木工程領域，以網絡技術為基礎的數據庫和管控體系的研究和運用不再如“空中樓閣”一般遙不可及。該數據庫與管控體系支持數據抽象化的界定、分布式、擬真環境下的多客戶并發I/O態勢的數據管控，兼容更高層次的儲蓄與查找，訪問權限和數據擁有權的管控，異構數據庫的實效性查驗，體系錯誤狀況下的復原等等。
（三）嶄新的計算機輔助工程體系
電腦輔助工程是指利用電腦協助解析繁雜工程和商品的結構力學特性，并優化構造特性等等。
如今的電腦輔助工程技術，在功效以及計算精確度方面提升迅速。在網絡化的環境中，從土木工程的用料解析，到建筑構造的擬真和整體構造布局的規劃，都要用到電腦輔助技術，并以其為支撐，使建筑工程向著集約化的方向發展；同時，還不能忽略其專業特征。
（四）嵌入式體系的運用
電腦技術在各領域中的運用已變得越來越普及，它使嵌入式電腦在運用頻率上明顯高于以往的老舊電腦設備。
嵌入式體系是指以運用為核心，以電腦技術為支撐，軟硬件可剪裁，對功效、質量、成本、體積、能耗等有嚴厲要求的專門的電腦體系?？茖W技術發展的源動力使人們的生活更加美好和舒服；因此，土木建筑工程未來將迎來“普及計算”的年代，在例如家庭互聯網等普及計算的范疇內，大規模的效率高而且成本低的嵌入式體系就有了“用武之地”。
嵌入式體系的是以運用為核心的“芯片”設計和軟件開發的需求而誕生的。土木工程技術促成了嵌入式軟件的研發，嵌入式軟件又是土木工程專業學識的軟件呈現形式，是嵌入式體系的中心，也是土木工程信息技術的研發對象。
嵌入式軟件的具象化運用主要是對各種檢查器械和管控體系進行研究，“摩爾定律”預示著未來10年“芯片”的功效是目前的100倍。所以，未來嵌入式軟件的功效將呈幾何級數增長，即便不使其與互聯網結合，也能做好目前只有在普通電腦上能做的事情。所以，土木工程整體程序的調配工作將產生質的飛躍，運用全球定位體系和遙感體系等多種體系，它能被運用到現場數據的智能搜集上，并以數字化的標準格式被儲存起來，并運用嵌入式軟件對其進行解析、整改以及轉變，使數據能夠呈現出人們需要的信息，并為策略的制定提供參考，更重要的是能進行智能監督。
當前，嵌入式體系已開始在土木工程中使用，然而不論是功效抑或成本都是阻礙其發展的元素。而嵌入式技術的成熟無疑將解決上述問題，并提升土木工程信息化程度。
結束語：
總而言之，信息技術的研發已為土木工程帶來了難得的發展契機，縱觀我國的發展情況，土木工程的信息化建設已是箭在弦上，不得不發。在信息化社會，土木工程的發展不能僅著眼于建筑物自身的安全性，也不能忽略減少成本、獲得效益的施工初衷，而應在給人們帶來居住的舒適度后，使建筑真正體現人性化和智能化。
參考文獻：
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